KAESER 为 Bayerische Milchindustrie eG 提供的鼓风机 - 图片展示了乳制品的灌装
BMI集团

请享用奶油...

…和 KAESER 的鼓风机!

但是奶油和压缩空气有什么关系?下面我们将通过位于Zapfendorf的 Bavarian Dairy Industry Cooperative (隶属BMI 集团) 以下的成功案例来解释这种联系。该案例有关于洁净水,但更多的是关于乳制品厂的工业废水处理。

洁净水:这是机器技术必须满足的基本要求,更易用、更可靠,而最重要的是,适用于未来。降低成本是另一个关键因素。 使用螺杆式鼓风机的先进工作站使其成为可能。

位于Zapfendorf的BMI集团

BMI (Bavarian Dairy Industry Cooperative) 是具有悠久传统和国际经验的乳业合作社;目前,BMI 最大的工厂位于巴伐利亚州北部的 Zapfendorf。除了脱脂牛奶和甜乳清奶粉等标准产品外,制造业越来越注重专业产品。高度先进的超滤工艺生产出高质量的蛋白质浓缩物 – 这是对营养学、饮食学、儿童营养和保健食品行业日益重要的产品。BMI 的活动还包括乳糖生产、高脂牛奶和乳清产品的生产,以及部分脱糖乳清和多胺浓缩物的干燥。 Zapfendorf 还拥有现代化的新鲜乳制品厂,生产黄油、奶油、凝乳奶酪和发酵乳制品等产品。

通过螺杆式鼓风机获得出色的能效

由于 BMI 产品的需求不断增加以及产量随之增加,2014 年开始计划为乳制品生产的副产品工艺用水建立一个新的、更大的处理系统。未来的系统将具有四个连续的间歇反应器,在其中批量处理该工艺用水,以分解其营养负荷。 该系统还将使用四台鼓风机向参与该工艺流程的微生物供应空气。

为了最大限度地减少水处理厂的运营成本,将使用新型螺杆式鼓风机(当时刚刚上市)进行曝气的高能耗生产,而不是使用过去通常用于此目的的旋转叶片鼓风机。 螺杆式鼓风机基本上是干式压缩/无油的螺杆式压缩机,其针对低压段进行了改进,并且在 400 mbar 及以上的压差下提供显著更高的效率。得益于其螺旋型转子,例如 Sigma Profile,这些机器可确保极为高效的运行。事实上,在压差处于 600 至 800 mbar 之间的应用中,以及在需要长时间鼓风机运行的应用中,例如在 BMI的水技术领域,它们提供了显著的能源节约(从而节约了成本)。

为 BMI 起草的最初计划仍包括使用第一代螺杆式鼓风机,即过去常见的不完整机器。这些基本上包括单独的机械部件,这些部件需要在操作之前由分包商单独安装电气系统和控制柜。 然而,由于下一代螺杆式鼓风机是即插即用的完整机器,并且带有预装电气控制和电源,已经开始重新定义鼓风机市场的这一领域,因此规划人员的重点很快转移到这些新系统上。

幕后故事:位于 Zapfendorf 的“Bayerischen Milchindustrie eG”的生产
整机解决方案

正是这种新型螺杆式鼓风机的“完整性”最终影响了他们的决定:最终,为 BMI Zapfendorf 选择了 FBS-M-SFC 型螺杆式鼓风机,该鼓风机具有集成式变频器和通过 SIGMA CONTROL 2 控制器操作的附加集成智能机器控制。这种先进的控制器通过 Profibus 将鼓风机直接连接到主控制中心,在那里可以查看运行和状态数据。控制中心规定了鼓风机的电机速度,电机速度即代表着流量,从而通过总线系统实现鼓风机的远程控制。

控制器和完整的设计也使这些机器适用于工业 4.0 或水 4.0 环境。也被称为第四次工业革命的这一工业生产的巨变,现在也来到了水技术领域。作为工业 4.0 的基本先决条件,必须能够实现全面的机器对机器通信,例如通过网络化的数字主过程控制系统。目标是在机器控制方面实现更大的灵活性,并基于实时操作和状态数据执行诊断(“状态监测”),以确保最佳操作并且能够利用预测性维护能力。一方面,这能够读取关于鼓风机的操作和维护状态的综合数据;另一方面,还可以远程控制鼓风机,理想情况下只需一根电缆(数据总线电缆)。

 
我们对 KAESER 系统的印象非常深刻:
正如所宣传的,具有卓越的效率和得到保证的性能,带有电力电子设备、集成式 FC、IE4 电机、传感器和通过 Profibus 与控制中心的连接。
Björn Wittmann,来自Zapfendorf 的 Bayerische Milchindustrie eG 集团
完整的系统保证了运行可靠性

举个例子,你可以实时读取模拟值,从而允许密切监测关键数据,例如: 入口、出口和压差;入口、出口、油和隔音罩内部温度;入口过滤器处的压降;鼓风机转速(在采用变频器的情况下)、变频器功耗和中间电路电压。 监测包括电机温度和功耗、电力电子设备的油位和电路板温度等等。

这些值都是触发警告或故障信息的极限值,也可以通过总线协议实施到过程控制系统中,使得监测方便直观。 该系统还包括机器工作时数的计数器,以及各个部件的数值,如螺杆式鼓风机主机、电机、控制器、电源、维护部件等。此外还为维护部件(如入口过滤器、油、V 形皮带等)保存了时间间隔。在到期时还会触发维护消息。 机器关闭、启动准备、运行、警告和故障等状态值也会显示在流程图上。

从操作员的角度来看,支持这种多功能即插即用机器的决定显然是由对功能和成本的详细比较推动的:与整个机器相比,通过独立部件的独立电气自动化来实现类似功能所需的费用根本不切实际。显然,不仅要采购鼓风机、变频器和金属控制柜等部件,还要采购许多其他部件。机器和控制功能的详细比较还包括开关继电器和过电流保护的成本,以连接电气辅助驱动器,如风扇、油泵和真空泵,以及变压器和温度、压力、油位和油压传感器的分析装置。 必须分析接收到的传感器信号,必须存储极限值,并且必须实现操作的逻辑电气切换。 由于这一决定,即使有许多接口也没有任何问题,并且调试得以顺利快速地进行。最重要的是,按照工业安全条例 (BetrSichV) 的要求,一切都有清楚的记录,并具有 CE 和 EMC 认证。这种完整的交付范围有助于进行投资成本规划和比较能源成本计算,因为完整的交钥匙机器的有效性能数据从一开始就可以获得。

安装的系统确保了规划和法律确定性,以及过程可靠性。 安装的系统确保了规划和法律确定性,以及过程可靠性。如果远程控制出现故障,那么通过使用 SIGMA CONTROL 2 中的简单菜单导航,可以非常容易地手动操作鼓风机(无需过程控制系统),而无需重新布线和重新配置(如连接外部变频器等以前所需要的装置)。 在紧急情况下,这些机器形成最后的剩余功能岛,可靠地为微生物提供生存所需的空气。

鼓风机站:Zapfendorf 的 BMI 正在使用四台 FBS 系列螺杆式鼓风机
结论

回顾四台先进螺杆式鼓风机两年来的成功运行,项目经理不仅对所提供的出色服务感到满意,而且对与螺杆式鼓风机有关的一切,包括变频器、控制器和控制中心的连接,都印象深刻。另一个值得关注的原因是,之前所宣传的螺杆式鼓风机的性能值在 ISO 1217 附件 E 所要求的公差范围内,也都兑现了。因此,最初预测的优异能效值也成为了现实。 此外,项目经理解释说,这些机器的整体“完整性”也大幅节省了投资成本。

以下是一些特色产品